Тепловоз 2ТЭ116 | Система охлаждения
Для отвода тепла, выделяющегося при работе дизель-генератора, служит система охлаждения тепловоза закрытого типа с принудительной циркуляцией. На тепловозе имеются два самостоятельных контура охлаждения, каждый из которых имеет свой трубопровод, водяной насос, секции радиатора и мотор-вентиляторы.
Контур охлаждения дизеля предназначен для охлаждения втулок и крышей цилиндров дизеля, корпуса турбокомпрессора и выпускных коллекторов. В холодное время года охлаждающая жидкость используется для подогрева топлива, обогрева кабины машиниста, подогрева воды в баке санитарного устройства. Этот контур предусматривает как высокотемпературное, так и низкотемпературное охлаждение, причем переход на высокотемпературное охлаждение допускается при давлении в расширительном баке не менее 0,03 МПа (0,3 кгс/см2). Переход осуществляется’вручную установкой тумблера на шкафу аппаратной камеры в положение «104 «С»; при этом отключается реле, обеспечивающее снятие нагрузки дизель-генератора при температуре охлаждающей жидкости 96 ‘С.
Водяной насос дизеля (правый по ходу тепловоза) нагнетает охлаждающую жидкость в охлаждающие полости дизеля. Нагретая охлаждающая жидкость отводится от дизеля в верхний коллектор холодильника тепловоза, проходит через секции радиатора 21 (рис. 47) и из нижнего правого коллектора поступает во всасывающую полость насоса, замыкая круг циркуляции «горячего» контура.
На трубопроводе отвода охлаждающей жидкости из дизеля предусмотрены две бонки 3 для электротермометров, измеряющих температуру жидкости на выходе из дизеля, а также пять бонок 20 для датчиков-реле температуры, три из которых служат для управления холодильником тепловоза, а оставшиеся два предназначены для снятия нагрузки дизель-генератора при достижении предельных температур охлаждающей жидкости при высокотемпературном и низкотемпературном охлаждении. На этом же трубопроводе имеется штуцер 6 для манометра. Такой же штуцер есть на трубопроводе подвода охлаждающей жидкости к всасывающей полости водяного насоса; рядом с ним установлен патрубок 7 для ртутного термометра. На выходе охлаждающей жидкости из дизеля от наивысшей точки трубопровода и от верхней части коллекторов охлаждающих секций идут трубопроводы в расширительный бак. Они отводят паровоздушную смесь во время работы дизель-генератора и воздух при заправке системы, благодаря чему исключается образование в системе «пробки», которая может привести к нарушению режима охлаждения.
Трубопровод на всасывании соединен через невозвратный клапан 18 с расширительным баком, что обеспечивает подпитку контура системы охлаждения. Кроме того, столб охлаждающей жидкости от расширительного бака до полости на всасывании насоса создает подпор, улучшающий условия работы водяного насоса. От контура охлаждения дизеля предусмотрен отбор горячей воды через вентиль 26 на подогрев топлива. При открытом вентиле 23 охлаждающая жидкость подогревает воду в баке 4 санитарного устройства. От задней части дизель-генератора охлаждающая жидкость при открытом вентиле 33 поступает в отопительно-вентиля-ционный агрегат. Для выпуска охлаждающей жидкости из трубопровода отопительно-вентиляционного агрегата необходимо открыть вентиль 31 и краны 41 и 42. Кран 42 служит, кроме того, для выпуска воздуха при заправке системы. Его необходимо также открывать перед каждым пуском дизель-генератора после длительной стоянки тепловоза во избежание образования воздушной «пробки» и замерзания в холодное время года воды в трубопроводе, идущем к отопительно-вентиляционному агрегату. Так как трубопровод отопительно-вентиляционного агрегата в зимнее время может подвергаться переохлаждению, то на нем предусмотрена теплоизоляция.
Для пополнения системы охлаждающей жидкостью служит ручной водяной насос 19. Перед работой ручным насосом нужно соединить заправочную головку с емкостью, заполненной приготовленной охлаждающей жидкостью, и открыть вентили 24 и 25. После окончания заправки необходимо эти вентили перекрыть и слить охлаждающую жидкость из насоса, вывернув пробку в нижней части его корпуса. Ручным насосом пользуются в тех случаях, когда тепловоз находится далеко от мест экипировки.
Заправляют систему охлаждения через вентили 30 и 35. При этом открывают вентиль 28, соединяющий верхнюю полость расширительного бака с атмосферой. Для полного удаления охлаждающей жидкости из системы отворачивают пробки слива 13 и 14. Невозвратный клапан 18 предотвращает выброс охлаждающей жидкости в расширительный бак после остановки дизель-генератора при высокой температуре охлаждающей жидкости.
Контур охлаждения масла и наддувочного воздуха имеет свой водяной насос (левый по ходу тепловоза), который нагнетает охлаждающую жидкость в левый нижний коллектор холодильника тепловоза, поступающую оттуда по передним секциям радиатора в левый верхний коллектор. Из левого верхнего коллектора охлаждающая жидкость отводится в правый верхний коллектор, далее по левым и правым задним секциям радиатора опускается вниз, охлаждается и от нижних коллекторов подводится к охладителю масла. Охладив масло, жидкость идет на охлаждение наддувочного воздуха и к всасывающей полости водяного насоса, замыкая «холодный» контур системы охлаждения. Всасывающая полость водяного насоса этого контура также соединяется с расширительным баком через трубу с невозвратным клапаном 18. Параллельно этому клапану установлен вентиль 29, который открывают при заправке и сливе охлаждающей жидкости из системы. На трубопроводе данного контура имеются штуцера 6 для манометров и патрубки 7 для ртутных термометров.
В холодное время года при работе дизель-генератора на малых позициях контроллера машиниста наддувочный воздух бывает холоднее, чем охлаждающая его жидкость, и наблюдается обратный процесс передачи тепла от охлаждающей жидкости к наддувочному воздуху. В результате этого процесса возникает опасность переохлаждения жидкости «холодного» контура. Поэтому в системе предусмотрен вентиль 27, при открытии которого часть охлаждающей жидкости, выходящей из дизеля, попадает во всасывающую полость водяного насоса «холодного» контура, а водяной насос «горячего» контура отбирает охлаждающую жидкость из «холодного» контура после охладителя масла дизеля.
Температура охлаждающей жидкости регулируется открытием и закрытием боковых жалюзи, а также включением и отключением вентиляторов холодильника тепловоза с одновременным открытием и закрытием верхних жалюзи. Автоматическое управление правыми жалюзи и вентиляторами осуществляют датчики-реле температуры, установленные на выходе охлаждающей жидкости из дизеля, а автоматическое управление левыми жалюзи и вентиляторами — датчики-реле, установленные на выходе масла из дизеля.
Расширительный бак (рис. 48) предназначен для компенсации тепловых расширений охлаждающей жидкости, пополнения системы, создания напора на всасывании циркуляционных насосов. Он представляет собой цилиндрическую емкость объемом 0,34 м3 (340 л), разделенную перегородкой 12, установленной по центру паровоздушного клапана 11. Перегородка не доходит до верхней и нижней частей обечайки 10, что обеспечивает сообщение левой и правой частей бака между собой. Одна часть бака сообщается с контуром охлаждения дизеля, а другая — с контуром охлаждения масла и наддувочного воздуха через патрубки 17, приваренные к обечайке бака. В месте приварки патрубков обечайка усилена накладками. Бак крепится к кронштейну в крыше тепловоза с помощью двух лент 9 и четырех болтов 8.
Внутри бака установлена труба 7, которая служит для выпуска воздуха из системы при заправке и в то же время не допускает переполнения бака охлаждающей жидкостью. Объем охлаждающей жидкости в баке при полностью заправленной системе составляет 0,295,м3 (295 л). С правой стороны по ходу тепловоза к днищу бака приварены два штуцера 16 для крепления водомерного устройства 75. Эти штуцера сообщают полости бака и водомерного устройства. По водомерному устройству визуально контролируют уровень охлаждающей жидкости в баке. Для улучшения видимости уровня предусмотрен светильник, укрепленный на бонках 14. Пароотводные трубки от контуров охлаждения дизеля, масла и надду-
Рис. 48. Расширительный бак: 1 — днище; 2 — ограждение реле уровня; 3 — реле уровня; 4, 14 — бонки; 5, 6, 13, 16 — штуцера; 7 — труба;
Источник
Тема. Система охлаждения на тепловозах 2ТЭ116.
Для отвода тепла, выделяющегося при работе дизель-генератора, служит водяная система тепловоза закрытого типа с принудительной циркуляцией (рис. 226). На тепловозе имеются две самостоятельные системы охлаждения воды, каждая из которых имеет свой трубопровод, водяной насос, секции радиатора и мотор-вентиляторы.
Водяная система охлаждения дизеля. Предназначена для охлаждения втулок и крышек цилиндров дизеля, корпуса турбокомпрессора и выпускных коллекторов. В холодное время года вода используется для подогрева топлива, обогрева кабины машиниста отопительно-вентиляционной установкой, подогрева воды в баке санитарного узла и огнегасящей жидкости в резервуаре установки пенного пожаротушения. Эта система предусматривает как высокотемпературное, так и низко-температурное охлаждение, причем переход на высокотемпературное охлаждение допускается при наличии давления в расширительном баке не менее 0,03 МПа (0Г3 кгс/см2), Переход осуществляется вручную установкой тумблера на шкафу холодильной камеры в положение «104С», при этом отключается реле, работающее на снятие нагрузки дизель-генератора при 96 ‘С
Водяной насос дизеля (правый по ходу тепловоза) нагнетает воду в охлаждающие полости дизеля. Нагретая вода отводится от дизеля в верхний коллектор холодильника тепловозу проходит через секции радиатора 21 и из нижнего правого коллектора поступает во всасывающую полость насоса, замыкая круг циркуляции «горячего» контура.
Рис. 226. Схема водяной системы.
1, 21 — секции радиатора, 2 — резервуар для огнегасящй жидкости; 3 — бонка; 4 — бак для воды санузла; 5 — подогреватель топлива; 6 — штуцер под манометр, 7 — патрубок под ртутный термометр; 8 — реле уровня воды; 9 — расширительный бак; 10 — паровоздушный клапан; 11 — водомерное стекло; 12 — штуцер регулятора разрежения; 13 — слив из полости привода насосов; 14 — пробка для слива; 15 — дизель-генератор; 16 — отопительно-вентиляционный агрегат, 17 — штуцерный вентиль для выпуска воздуха; 18 -невозвратный клапан; 19 — ручной насос; 20 — бонки под датчики — реле температуры; 23, 24, 25, 26, 27, 28, 37, 40, 41 — вентили; 42, 43, 47 — краны; (Номера вентилей и кранов соответствуют номерам на бирках, прикрепленных к ним).
На трубопроводе отвода воды из дизеля предусмотрены две бонки под электро-термометры, показывающие температуру воды на выходе из дизеля, пять бонок 20 под установку датчиков-реле температуры. Из них три датчика-реле служат для управления холодильником тепловоза, а два других предназначены для защиты дизель-генератора от перегрева воды при высокотемпературном и низкотемпературном охлаждении, т. е. для снятия нагрузки дизель-генератора при достижении предельных температур воды. На этом же трубопроводе имеется штуцер 6 под манометр. Такой же штуцер есть на трубопроводе подвода воды к всасывающей полости водяного насоса и рядом с ним установлен патрубок 7 под ртутный термометр. На выходе воды из дизеля из наивысшей точки трубопровода и от верхней части коллекторов охлаждающих секций идут трубопроводы в расширительный водяной бак. Они отводят паровоздушную смесь во время работы дизель-генератора и воздух при заправке системы, благодаря чему исключается возможность создания в системе «пробки», которая может привести к нарушению режима охлаждения.
Трубопровод на всасывании соединен с расширительным баком через невозвратный клапан 18 и служит для подпитки водяной системы. Кроме того, столб воды от расширительного бака до полости на всасывании насоса создает подпор, улучшающий условия работы водяного насоса. От системы дизеля предусмотрен отбор горячей воды через вентиль 26 на подогрев топлива. При открытом вентиле 23 происходит циркуляция воды, подогревающей воду в бачке санитарного узла. От задней части дизель-генератора отбирается вода для отопительно-вентиляционного агрегата через вентиль 33. Для выпуска воды из трубопровода отопительно-вентиляционного агрегата необходимо открыть вентиль 31 и краны 41 и 42. Кран 42 служит также для выпуска воздуха при заправке системы водой. Его необходимо открывать перед каждым пуском дизель-генератора во избежание образования воздушной «пробки» и замерзания воды в трубопроводе к отопительно-вентиляционному агрегату в холодное время года. Так как трубопровод отопительно-вентиляционной установки в зимнее время может подвергаться переохлаждению, то на нем предусмотрена теплоизоляция.
Пробки слива 13 и 14 отворачиваются для полного удаления воды из системы. Невозвратный клапан 18 предотвращает выброс воды в расширительный бак после остановки дизель-генератора при высокой температуре воды.
Температура воды, охлаждающей дизель, масло и наддувочный воздух, регулируется открытием и закрытием боковых жалюзи, включением и отключением мотор-вентиляторов холодильной камеры с одновременным открытием и закрытием верхних жалюзи.
Водяная система охлаждения масла и наддувочного воздуха образует «холодный» контур. Водяной насос, левый по ходу тепловоза, нагнетает воду в левый нижний коллектор холодильника тепловоза и по передним секциям радиатора — в верхний левый коллектор. Из левого верхнего коллектора вода отводится в правый верхний коллектор и по восьми левым и трем правым секциям радиатора опускается вниз, охлаждается и от нижних коллекторов подходит к охладителю масла. Охладив масло, вода идет на охлаждение наддувочного воздуха и к всасывающей полости водяного насоса, т. е. замыкается «холодный» контур водяной системы.
Всасывающая полость водяного насоса этого трубопровода также соединяется с расширительным баком через трубу с невозвратным клапаном 18. Параллельно этому клапану установлен вентиль 29, который открывают при заправке и сливе воды из системы. От этого контура в зимнее время подогревается огнегасящая жидкость в резервуаре воздухопенной противопожарной установки. Отключается обогрев вентилем 40. На трубопроводе охлаждения масла и наддувочного воздуха также имеются штуцера 6 под манометры и патрубки 7 для ртутных термометров.
В зимнее время при работе дизель-генератора на малых позициях контроллера машиниста наддувочный воздух бывает холоднее, чем охлаждающая его вода, и наблюдается обратный процесс передачи тепла от воды к надувочному воздуху. В результате этого процесса возникает опасность переохлаждения воды «холодного» контура. Поэтому в системе предусмотрен вентиль 27, при открытии которого часть горячей воды, выходящей из дизеля, попа дает во всасывающую полость водяного насоса «холодного» контура, а циркуляционный насос охлаждающей воды дизеля отбирает воду из контура охлаждения масла и надувочного воздуха после охладителя масла дизеля. Автоматическое управление левыми жалюзи и мотор-вентиляторами осуществляется датчиками-реле температуры, установленными на выходе масла из дизеля.
Водяная система дизеля (рис. 227) двухконтурная, закрытая с избыточным давлением. Через горячий контур отводится тепло от деталей дизеля, а через холодный — от наддувочного воздуха и масла. Вода из холодильной камеры тепловоза попадает во всасывающую полость водяного насоса горячего контура и далее через коллекторы правого и левого рядов блока — на охлаждение втулок и крышек цилиндров и среднего корпуса турбокомпрессора. Из крышек цилиндров она поступает на охлаждение выпускных коллекторов газо-выпускных труб и корпуса турбины.
Рис. 227. Внутренняя водяная система дизеля:
1 — водяной насос холодного контура; 2 — канал подвода воды к водяному насосу; 3 — патрубки подвода воды к водяным коллекторам блока цилиндров; 4 — коллектор для воды (расположен по правой и левой сторонам блока цилиндров); 5 — патрубок охладителя надувочного воздуха; 6 — коллектор выпускной; 7 — труба подвода воды к турбокомпрессору от правого выпускного коллектора; 8 — канал подвода воды к среднему корпусу турбокомпрессора; 9 — труба перетока воды и отвода пара из правого коллектора; 10 — труба отвода воды из среднего корпуса турбокомпрессора; 11 — труба отвода пара из среднего корпуса турбокомпрессора; 12 — то же для перетока воды и отвода пара из левого коллектора; 13 — то же для подвода воды к турбокомпрессору от левого выпускного коллектора; 14 — то же для отвода пара из охладителя наддувочного воздуха; 15 — охладитель наддувочного воздуха; 16 — труба для перетока воды из выпускного коллектора в водяной коллектор, слив воды, 17 — подвод воды к насосу из холодильника тепловоза (горячий контур); 18 — насос для воды горячего контура; А — полость отвода воды из дизеля (горячий контур); Б — то же для отвода воды из дизеля и охладителя наддувочного воздуха (холодный контур); В — то же для перетока воды из крышки цилиндра к выпускному коллектору; Г — полость подвода воды для охлаждения крышки цилиндра; Д — каналы и полость подвода воды для охлаждения втулки цилиндра.
Из выпускного и среднего корпусов турбины и левой газо-выпускной трубы вода отводится в холодильную камеру тепловоза. Из холодильной камеры вода холодного контура подается к охладителю масла и далее к охладителю наддувочного воздуха, откуда попадает во всасывающую полость водяного насоса холодного контура и нагнетателя в секции холодильной камеры тепловоза. Оба насоса одинаковой конструкции — нереверсивные центробежные установлены на приводе насосов и соединены шлицами. Номинальная подача 80 м/ч при давлении нагнетания 0,345 МПа (3,5 кгс/см2). Система вентиляции картера создает разрежение в картере дизеля путем отсоса газов турбокомпрессором.
Источник